java设计模式内容介绍:
原型设计模式问题:
请使用UML类图画出原型模式核心角色。
原型设计模式的深拷贝和浅拷贝是什么,并写出深拷贝两种方式的源代码(重写clone方法实现深拷贝,使用序列化来实现深拷贝)
在spring框架中哪些使用到原型模式,并对源码进行分析
<bean id='id01' class=com.atguigu.spring.bean.monster scop="prototype">
spring中原型bean创建,就是原型模式的应用。
代码分析+dubug源码
设计模式的七大原则:1)七大设计原则核心思想,2)能够以类图说明设计原则 3)在项目实际开发中。
设计模式常用的七大原则有:
单一职责原则
接口隔离原则
依赖倒转原则
里氏替换原则
开闭原则ocp
迪米特法则
合成复用原则 ---这个一般没有
先看几个经典的设计模式面试题:
金融借贷平台项目:
借贷平台的订单,有审核-发布-抢单等等步骤,随着操作的不同,会改变订单的状态,项目中的这个模块实现就会使用到状态模式,请您使用的状态模式进行设计。并完成实际代码。
问题分析:
解释器设计模式:
介绍解释器设计模式是什么
画出解释器设计模式的UML类图,分析设计模式的各个角色是什么?
设计模式的重要性:
软件工程中,设计模式是软件设计中普遍(反复出现)的各种问题,所提出的解决方案,这个术语是由从建筑设计领域引入计算机科学的。
设计模式的目的:
编写软件过程中,程序面临来自耦合性,内聚性以及可维护性,可扩展性,重用性,灵活性等多方面的挑战,设计模式是为让程序具有更好。
代码重用性(相同的功能的代码,不用多次编写)
可读性(编程规范性,便于其他程序员的阅读和理解)
可扩展性当需要增加新的功能时,非常的方便,称为可维护
可靠性当我们增加新的功能时,对原来的功能没有影响
使用程序呈现高内聚,低耦合的特性。
单一职责原则
基本介绍:对类来说,一个类只负责一项职责。如类A负责两个不同的职责:职责1,职责2,当职责1需求变更而改变A时,可能造成职责2执行错误。所以需要将类A的粒度分解为A1,A2
应用实例:
以交通工具案例讲解
public class SingleResponsibility1 {
public static void main(String[] args) {
//交通工具类
//方式1
// 在方式1 的run方式中,违反了单一职责原则
//解决的方案非常简单,根据交通工具运行方法不同,分解成不同类即可
Vehicle vehicle = new Vehicle();
vehicle.run("摩托车");
vehicle.run("汔车");
vehicle.run("飞机");
}
}
class Vehicle {
public void run(String vehicle){
System.out.println(vehicle+" 在公路上运行……");
}
}
------------------------------------------------------------------------------------------------
/**
* 遵守单一职责原则
* 但是这样做的改动很大,即将类分解,同时修改客户端
* 改进直接修改vehicle类,改动的代码会比较少==》方案3
*/
public class SingleResponsibility2 {
public static void main(String[] args) {
RoadVehicle roadVehicle = new RoadVehicle();
AirVehicle airVehicle = new AirVehicle();
roadVehicle.run("摩托车");
roadVehicle.run("洗车");
airVehicle.run("飞机");
}
}
class RoadVehicle{
public void run(String vehicle){
System.out.println(vehicle+"公路上运行");
}
}
class AirVehicle{
public void run(String vehicle){
System.out.println(vehicle+"天空运行");
}
}
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
/**
* 这种修改方法没有改变原来的类做大的修改,只是增加方法
* 这里虽然没有类的这个级别上遵守单一职责原则,但是在方法级别上,仍然是遵守单一职责
*/
public class SingleResponsibility3 {
public static void main(String[] args) {
Vehicle2 vehicle2 = new Vehicle2();
vehicle2.run("洗车");
vehicle2.runAir("飞机");
}
}
class Vehicle2{
public void run(String vehicle){
System.out.println(vehicle+"在公路上运行");
}
public void runAir(String vehicle){
System.out.println(vehicle+"在天空中运行");
}
}
单一职责原则注意事项和细节
降低类的复杂度,一个类只负责一项职责
提高类的可读性,可维护性。
降低变更引起的风险。
通常情况下,我们应用遵守单一职责原则,只有逻辑足够简单,才可以在代码级违反单一职责原则,只有类中方法足够少,可以在方法级别保持单一职责原则。
接口隔离原则
客户端不应该依赖它不需要的接口,即一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上
先看一张图:
类A通过接口Interfac1依赖类B,类c通过接口interface1依赖类D,如果接口interface1对于类A和类c来说不是最小接口,那么类B和类D必须去实现他们不需要的方法。
按隔离原则应当这样处理:
将接口interface1拆分为独立的几个接口,类A和类C分别与他们需要的接口建立依赖关系,也就是采用接口隔离原则。
应传统方法的问题和使用接口隔离原则改进
* 类A通过接口interface1依赖类B,类C通过接口interface1依赖类D,
* 如果接口interfac1对于类A和类c来说是最小接口,那么类B和类D必须实现他们不需要的方法
* 将接口interface1拆分为独立的几个接口,类A和类c分别与他们需要的接口建立依赖关系,也就是采用接口隔
public class Segreation1 {
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
a.depend1(new B());
}
}
interface Interface1{
void operation1();
void operation2();
void operation3();
void operation4();
void operation5();
}
class B implements Interface1{
public void operation1() {
System.out.println("B实现了operation1");
}
public void operation2() {
System.out.println("B实现了operation2");
}
public void operation3() {
System.out.println("B实现了operation3");
}
public void operation4() {
System.out.println("B实现了operation4");
}
public void operation5() {
System.out.println("B实现了operation5");
}
}
class D implements Interface1{
public void operation1() {
System.out.println("D实现了operation1");
}
public void operation2() {
System.out.println("D实现了operation2");
}
public void operation3() {
System.out.println("D实现了operation3");
}
public void operation4() {
System.out.println("D实现了operation4");
}
public void operation5() {
System.out.println("D实现了operation5");
}
}
class A{
public void depend1(Interface1 i){
i.operation1();
}
public void depend2(Interface1 i){
i.operation2();
}
public void depend3(Interface1 i){
i.operation3();
}
}
class C{
public void depend1(Interface1 i){
i.operation1();
}
public void depend2(Interface1 i){
i.operation4();
}
public void depend3(Interface1 i){
i.operation5();
}
}
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
public class Segreation2 {
public static void main(String[] args) {
}
}
interface Interface2{
void operation2();
}
interface Interface3{
void operation3();
void operation4();
}
interface Interfac5{
void operation5();
void operation6();
}
class E implements Interface3,Interface2{
public void operation2() {
System.out.println("E实现了operation2");
}
public void operation3() {
System.out.println("E实现了operation3");
}
public void operation4() {
System.out.println("E实现了operation4");
}
}
class F implements Interfac5,Interface2{
public void operation2() {
System.out.println("F实现了operation2");
}
public void operation5() {
System.out.println("F实现了operation2");
}
public void operation6() {
System.out.println("F实现了operation2");
}
}
依赖倒转原则
基本介绍
依赖倒转原则是指:
高层模块不应该依赖低层模块,二者都应该依赖其抽象
抽象不应该依赖细节,细节应该依赖抽象
依赖倒转(倒置)的中心思想是面向接口编程
依赖倒转原则是基于这样的设计理念;相对于细节的多变性,抽象的东西要稳定的多,以抽象为基础搭建的架构比细节为基础的架构要稳定 的多,在java中,抽象指的是接口或抽象类,细节就是具体的的实现类
使用接口或抽象类,目的制定好规范,而不涉及任何具体的操作,把展现细节的任务交给它们的实现类的完成。
**
* 完成person接收消息的功能
* 方式1分析
* 简单比较容易想到
* 如果我们获取的对象是微信,短信等等,则新增类,同时person也增加相应的接收方法
* 解决思路,引入一个抽象的接口IReceiver,表示接收者,这样person类与接口IReceiver发生依赖
*/
public class DependecyInversion {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
person.receive(new Email());
}
}
class Email{
public String getInfo(){
return "电子邮件信息:hello,world";
}
}
class Person{
public void receive(Email email){
System.out.println(email.getInfo());
}
}
实现方法2
里氏替换原则:
oo中的继承性的思考和说明
继承包含这样一层含义,父类中凡是已经实现好的方法,实际是在设定规范和契约,虽然它不强制要求所有的子类必须遵循这些契约,但是如果子类对这些已经实现的方法任意修改,就会对整个继承体造成破坏。
继承给程序设计带来的便利同时,也带来弊端。比如使用继承会给程序带来侵入性。程序的可移植性降低,增加对象间的耦合性,如果一个类被其他类所继承,则当这个类需要修改时,必须考虑到所有子类,并且父类修改后,所有涉及到子类功能都有可能产生故障。
开闭原则:
开闭原则是编程中最基础、最重要的设计原则。
一个软件实体如类,模块和函数应该对扩展开放(对提供方),对修改关闭(对使用方)。用抽象构建框架,用实现扩展细节。
当软件需要变化时,尽量通过扩展软件实现的行为来实现变化,而不是通过修改已有代码来实现变化。
编程中遵循其它原则,以及使用设计模式的目的就是遵循开闭原则。
迪米特法则:
一个对象应该对其他对象保持最少的了解
类与类关系越密切,耦合度越大。
迪米特法则又叫最少知道原则,即一个类对自已依赖的类知道的越少越好。也就是说,对于被依赖的类不管多么复杂,都尽量将逻辑封装在类的内部。对外除了提供public 方法不对外泄露任何信息。
迪米特法则还有更简单的定义,只与直接朋友通信。
直接的朋友,每个对象都会与其他对象有耦合关系,只要两个对象之间有耦合关系,我们就说两个对象之间是朋友关系。耦合的方式很多,依赖,关联,组合,聚合等。其中,我们称出现成员变量,方法参数,方法返回值中的类为直接朋友,而出现在局部变量中类不是直接的朋友。也就是说,陌生的类最好不要以局部变量的形式出现类的内部。
迪米特法则注意事项和细节
迪米特法则核心是降低类之间耦合
但是注意,由于每个类都减少不必要的依赖,因此迪米特法则只是要求降低类间(对象间)耦合关系,并不是要求完全没有依赖关系。
合成复用原则
基本介绍
原则是尽量使用合成聚合的方式,而不是使用继承。
汽车分类管理程序。
分析:汽车按“动力源”划分可分为汽油汽车、电动汽车等;按“颜色”划分可分为白色汽车、黑色汽车和红色汽车等。如果同时考虑这两种分类,其组合就很多。图 1 所示是用继淨:关系实现的汽车分类的类图。
从图 1 可以看出用继承关系实现会产生很多子类,而且增加新的“动力源”或者增加新的“颜色”都要修改源代码,这违背了开闭原则,显然不可取。但如果改用组合关系实现就能很好地解决以上问题,其类图如图 2 所示。
需要根据类图写出代码。http://c.biancheng.net/view/1333.html
设计原则核心思想
找到应用中可能需要变化之处,把它们独立出来,不要和那么不需要变化代码混在一起。
针对接口编程,而不是针对实现编程
为了交互对象之间的松耦合设计而努力。